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《科学大众》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

创办于1937年,是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来,杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨,矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务,影响了一代又一代中国人,得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。

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当植物患上“多动症”

2015-03-31 14:45:06

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当植物患上“多动症”

█ 文/ 南京中山植物园 李 梅

 

相对于许多动物的活泼好动、四处迁徙,植物是比较文静和稳定的,它们可以终生固守于一地,坚定不移。但这不排除它们为了自身的生存与繁衍,身体的一部分主动“出行”。比如,植物的种子可以远行,甚至可以漂洋过海,环球漫游。当然,这属于植物运动的特例。其实,即使植物那些无法“远游”的部分,也有自己的运动之道。

 

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蒲公英的种子逐风飞翔,四海为家

 

温和的“多动症”患者们

含羞草是一种十分敏感的植物,只要轻轻一碰,羽状小叶就会很快闭合。如果用力更大点,整个羽片都会害羞似地低垂。含羞草的叶柄和小叶基部有一个膨大的叶枕,平时由于其中的薄壁细胞充满了水分而挺立,叶片舒展;而一经触碰并感受到传导来的刺激后,叶枕细胞内的细胞液马上流进细胞间隙,使得细胞膨压下降,叶片也随着迅速萎软下垂。含羞草的这种感性运动,也是一种自我保护。每逢疾风暴雨,含羞草也会迅速合拢叶片,垂下叶柄,以抵御风雨的侵袭。

 

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含羞草宛如娇羞的小姑娘,只要轻轻触碰,便害羞地低下头

 

产于我国云南、福建与台湾等地的小灌木舞草,应该算是植物界中典型的“多动症”患者。它的3 片叶子能够随着音乐明显转动,宛然“翩翩起舞”,因此而得名。舞姿有摇摆、旋转、合拢、平展等,尤其当同一植株的小叶同时起舞时,更是此起彼伏、格外逗人。舞草对阳光和温度都有一定的敏感性,其“跳舞”是阳光与温度的刺激造成细胞间断性收缩和舒张的结果,有利于它防止强光照射,减少水分蒸发和害虫侵害。

 

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舞草就像位舞者,能随着音乐变换出相应的舞姿

 

葵花向阳是我们从小就熟知的自然现象。清晨,向日葵的花盘向东“凝望”,迎接旭日东升;傍晚,它又面向西方“目送”夕阳西下。向日葵的“向阳”运动其实是植物向光性的表现,棉花和花生等植物的顶端也有类似行为。向光性是植物的一种生态反应,如茎叶的向光性可以使叶片在吸收光能的最佳位置进行光合作用。

 

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向日葵的“向阳”运动是我们再熟悉不过的

 

向性运动形式多样

向日葵的向光性只是植物向性运动的一种形式,植物的向性运动还包括向地性、向水性、向触性等运动,主要是由于单向刺激引起植物体内的生长素和生长抑制剂分配不均匀造成的,其运动方向与刺激的方向有关。比如,向日葵在阳光作用下,背光面的生长素多,生长较快;向阳面的生长素少,生长较慢,于是产生了向阳弯曲。

凡运动方向朝向刺激一方的为正向性,背向刺激一方的为负向性。植物的根总是向下生长,以便获取水和肥,这叫“正向地性运动”;而茎总是向上生长,以便得到阳光,这叫“负向地性运动”。植物的根还总是向着潮湿处生长,当土壤干燥、水分分布不均时尤其如此。在水分充沛的区域里,根也比较茂密,这叫做根的“向水性”运动。葡萄、豌豆、西番莲的卷须一旦触到竹竿、绳索或篱笆时,便能很快弯曲缠绕上去,这种向性反应称为“向触性”。

 

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葡萄、豌豆、西番莲属于典型的“向触性”运动患者

 

充满血腥味的运动

以上类型的植物行动温和渐进,不至于“损人利己”。不过,有些植物的行为就沾了明显的血腥味。它们就是食虫植物,作为植物王国的猎手,自然有着不俗的运动禀赋。它们用黏液、滑溜的叶面、针刺、囊袋等来捕捉和猎食昆虫。以捕蝇草为例,当昆虫受蜜汁诱惑爬上叶片时,若触动叶上的激发刚毛两次或以上,或在数秒内触动了两根或两根以上激发刚毛,平时张开并向外弯曲的两片叶就会在20~40 秒内闭合并向里弯曲,叶缘的刚毛交错扣合,迅速将猎物囚禁其间。昆虫愈挣扎,叶片闭合得就愈紧,同时叶片上的许多紫红色小腺体会分泌出一种酸性很强的消化液,慢慢享用猎物,直至将其完全消化。

 

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捕蝇草张开着“血盆大口”,等待着猎物的到来

 

无论是含羞草的“害羞”、向日葵的“向日”,还是食虫植物的猎杀昆虫,对于植物的自我防卫和生存繁衍都有着重要意义,这些多样的运动技能也是植物在长期进化的过程中逐步适应环境的结果。










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